朱徐杰

【摘 要】圖形語(yǔ)言是小學(xué)科學(xué)探究過(guò)程中一種重要的表達(dá)方式。在科學(xué)探究的各個(gè)階段恰當(dāng)運(yùn)用簡(jiǎn)筆畫(huà)能將學(xué)生的思維可視化，可以起到有效揭示學(xué)生前概念、形象表達(dá)科學(xué)假設(shè)、清晰記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程、逐步催生思維節(jié)點(diǎn)等作用。在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)使用簡(jiǎn)筆畫(huà)，可以幫助他們構(gòu)建科學(xué)概念，促進(jìn)思維發(fā)展，為科學(xué)素養(yǎng)的提升帶來(lái)諸多益處。

【關(guān)鍵詞】簡(jiǎn)筆畫(huà) 思維 可視化 科學(xué)探究

科學(xué)探究不僅需要學(xué)生動(dòng)手操作，還需要他們思維的參與。小學(xué)生的思維模式以感性經(jīng)驗(yàn)為主，主要依靠感性記憶，思維發(fā)展時(shí)需要具象事物做支撐。簡(jiǎn)筆畫(huà)是一種圖形化語(yǔ)言，能在平面上簡(jiǎn)潔明了地勾勒出事物的典型特征，具有概括性、示意性等特點(diǎn)，適合學(xué)生在科學(xué)課上使用。利用簡(jiǎn)筆畫(huà)可以讓思維可視化，將學(xué)生的思維過(guò)程顯現(xiàn)出來(lái)，這有利于他們理解和記憶，提升大腦思維的效率。同時(shí)，簡(jiǎn)筆畫(huà)還能彌補(bǔ)文本無(wú)法記錄的探究結(jié)果，讓學(xué)生從豐富的表象中提煉出本質(zhì)特征，完善探究學(xué)習(xí)的表達(dá)方式。在科學(xué)探究的各個(gè)階段（如揭示前概念、提出假設(shè)、記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等）合理運(yùn)用簡(jiǎn)筆畫(huà)，對(duì)于學(xué)生理性思維的發(fā)展、科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)都能帶來(lái)諸多益處。

一、 畫(huà)出教學(xué)起點(diǎn)——前概念立體化

“前概念”是學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)前，對(duì)各種現(xiàn)象所形成的經(jīng)驗(yàn)型認(rèn)識(shí)，它憑借感性經(jīng)驗(yàn)而建立，往往似是而非，不夠準(zhǔn)確與科學(xué)。但是前概念在學(xué)生的腦海里先入為主，它對(duì)學(xué)科概念的構(gòu)建會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重干擾，其影響力不可低估。課堂中，教師如果能引導(dǎo)學(xué)生用簡(jiǎn)筆畫(huà)揭示前概念，充分暴露腦海中的思維雛形，有助于教師找準(zhǔn)教學(xué)起點(diǎn)，引發(fā)認(rèn)知沖突，喚起學(xué)習(xí)積極性，吸引學(xué)生自主地參與到探究活動(dòng)中來(lái)。

如四年級(jí)下冊(cè)《電》單元中《點(diǎn)亮小燈泡》一課旨在引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)小燈泡和電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主動(dòng)思考，親手連接電路并點(diǎn)亮小燈泡。在學(xué)習(xí)之前，學(xué)生對(duì)這兩種元件大多有過(guò)接觸，甚至親手玩過(guò)。因此一開(kāi)始，教師就引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手畫(huà)出兩種元件的示意圖。圖1中（1）（2）（3）是學(xué)生對(duì)小燈泡三種典型的錯(cuò)誤前概念，只知其表，不知其內(nèi)在結(jié)構(gòu)。當(dāng)他們看到同伴畫(huà)的這些“小燈泡”時(shí)，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，意識(shí)到自己對(duì)小燈泡的認(rèn)識(shí)是不正確的。這也激發(fā)了他們要進(jìn)一步細(xì)致觀察的需求。此時(shí)，教師適時(shí)地提供小燈泡和電池，學(xué)生觀察的方向就更加明確了。讓他們?cè)佼?huà)一次小燈泡時(shí)，都能畫(huà)出如圖1-（4）的正確結(jié)構(gòu)，為后續(xù)教學(xué)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

將“畫(huà)小燈泡結(jié)構(gòu)”和“觀察小燈泡”這兩個(gè)活動(dòng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，直觀展示出的前概念為后續(xù)教學(xué)增添了動(dòng)力。此時(shí)，學(xué)生產(chǎn)生的迫切需求，無(wú)形中影響了他們觀察周圍事物的態(tài)度和方法。

二、 畫(huà)出科學(xué)猜想——實(shí)驗(yàn)假設(shè)形象化

在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中，猜想是一種重要的思維方法，也是探究過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。學(xué)生利用已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)思維再加工形成了一種假設(shè)性結(jié)論。假設(shè)的用途在于引導(dǎo)學(xué)生尋找證據(jù)來(lái)證實(shí)或者證偽，然而假設(shè)是思維的產(chǎn)物，很多時(shí)候難以用語(yǔ)言來(lái)表述，但簡(jiǎn)筆畫(huà)在這個(gè)環(huán)節(jié)中卻能發(fā)揮重要作用。

如三年級(jí)上冊(cè)《水和空氣》單元中《空氣占據(jù)空間嗎》一課，教師為了引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)空氣占據(jù)空間的性質(zhì)，讓他們開(kāi)展細(xì)致的假設(shè)和分析。教師首先進(jìn)行演示，講臺(tái)上的水槽中有一個(gè)乒乓球浮在水面上。教師手里拿一個(gè)透明的塑料杯，把杯子倒過(guò)來(lái)罩住乒乓球，直到杯口接觸水面時(shí)停下來(lái)，提問(wèn)：“如果繼續(xù)把杯子往下壓，直到底部，猜一猜，乒乓球會(huì)在杯子的哪個(gè)部位？”隨后教師引導(dǎo)學(xué)生討論交流，并給每個(gè)小組發(fā)了一張示意圖，讓學(xué)生把討論的結(jié)果畫(huà)出來(lái)。

討論結(jié)束后，展示出各小組的圖畫(huà)（如圖2），請(qǐng)部分學(xué)生介紹自己的觀點(diǎn)和理由。此時(shí)，學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)就會(huì)聚焦到水杯中是否有空氣、空氣有多少等問(wèn)題上。在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前，對(duì)空氣占據(jù)空間這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)有了充分的分析、理性的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了一種假設(shè)，否定了其他的假設(shè)，在學(xué)生腦海里形成的概念也更加深刻。

簡(jiǎn)筆畫(huà)可以形象、立體地展示學(xué)生腦海中的猜測(cè)假設(shè)，而且繪出的圖畫(huà)又可以作為繼續(xù)討論和思考的載體。這樣充分的假設(shè)有利于后期實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和操作，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)起到引領(lǐng)作用。

三、 畫(huà)出實(shí)驗(yàn)記錄——實(shí)驗(yàn)過(guò)程有形化

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)際上是根據(jù)假設(shè)開(kāi)展論證，為結(jié)論的得出尋找證據(jù)的過(guò)程。因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要把觀察到的現(xiàn)象、動(dòng)手操作的結(jié)果、思維發(fā)展的過(guò)程記錄下來(lái)，簡(jiǎn)筆畫(huà)是學(xué)生再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、記載實(shí)驗(yàn)證據(jù)的最佳表現(xiàn)手段之一。形象的圖畫(huà)在后期的交流探討中，為明析事實(shí)提供了思辨的基礎(chǔ)，使學(xué)生思維更具邏輯性，其對(duì)信息的處理也會(huì)更到位。

如六年級(jí)下冊(cè)《宇宙》單元中《月相變化》一課重在引導(dǎo)學(xué)生理解“月相變化與月球公轉(zhuǎn)”的關(guān)系，主要的模擬實(shí)驗(yàn)是：讓學(xué)生把自己的眼睛當(dāng)成地球上的觀察者，讓黑白球按照特定的狀態(tài)圍繞頭部做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，學(xué)生親眼觀察到月相的變化。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師設(shè)計(jì)了一份觀察記錄表，引導(dǎo)學(xué)生把看到的現(xiàn)象記錄下來(lái)。

圖3是學(xué)生畫(huà)的月球在四個(gè)位置的不同月相。這些月相形狀雖然是靜態(tài)的，但有著很明顯的規(guī)律性變化，學(xué)生很容易在腦海中建立動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程。同時(shí)，這些圖畫(huà)為分析月相與農(nóng)歷時(shí)間的關(guān)系提供了載體：這四個(gè)點(diǎn)把月球公轉(zhuǎn)的軌道分成了四個(gè)部分，等于把一個(gè)月分成了四份，每一段代表大約一周時(shí)間，這為學(xué)生理解朔月、上弦月、滿月、下弦月的形狀和時(shí)間點(diǎn)提供了形象的參照物。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中做好記錄，簡(jiǎn)要地把實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映在簡(jiǎn)筆畫(huà)上，這是一個(gè)信息內(nèi)化的過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)該把握機(jī)會(huì)，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生利用圖畫(huà)表達(dá)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)思考，有效構(gòu)建科學(xué)概念。

四、 畫(huà)出思維節(jié)點(diǎn)——隱性思維顯性化

會(huì)主動(dòng)應(yīng)用科學(xué)結(jié)論是學(xué)生真正構(gòu)建科學(xué)概念的標(biāo)志?？茖W(xué)作業(yè)本上許多題目都涉及結(jié)論的應(yīng)用，但有些題目?jī)?nèi)容無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰地展示出來(lái)，給學(xué)生的理解造成了很大困難。那么，如何將抽象的內(nèi)容展現(xiàn)出來(lái)，將隱性的思維過(guò)程顯性化，給學(xué)生提供思維發(fā)展的節(jié)點(diǎn)呢？簡(jiǎn)筆畫(huà)在這個(gè)方面有著不可替代的作用。

如五年級(jí)下冊(cè)《熱》單元的《給冷水加熱》一課中有一個(gè)思考題：“相同體積的50℃的熱水和10℃的冷水比較，哪個(gè)重？”這個(gè)題目的意義是在學(xué)生構(gòu)建了冷水變熱水時(shí)體積變大、質(zhì)量不變的科學(xué)概念后，幫助他們學(xué)會(huì)應(yīng)用概念。大部分學(xué)生第一次接觸此題不知如何解答，此時(shí)教師不能只給學(xué)生一個(gè)答案，而要引導(dǎo)他們分析問(wèn)題，利用簡(jiǎn)筆畫(huà)的方式，畫(huà)出題目?jī)?nèi)容，把題目大意形象化，給學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)思維節(jié)點(diǎn)。

圖4-（1）和圖4-（2）繪出了題目大意，此時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生比較（1）（2）兩杯水的輕重。許多學(xué)生能夠根據(jù)圖示自主展開(kāi)思考：假設(shè)把（1）杯的水加熱到50℃，那么根據(jù)先前的概念，可以繼續(xù)用簡(jiǎn)筆畫(huà)畫(huà)圖4-（3）展示其中的變化：體積變大，重量不變。此時(shí)（3）（2）的水溫度相同，可以直接比較重量，最終得出結(jié)論。這個(gè)繪圖過(guò)程代表了思維發(fā)展的過(guò)程，并且把復(fù)雜隱性的思維顯現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生在分析過(guò)程中主動(dòng)思考。

學(xué)生在進(jìn)行理性思維時(shí)是需要實(shí)際事物做支撐的。引導(dǎo)學(xué)生在解題的過(guò)程中，用圖畫(huà)展示題目意思，實(shí)際上也是一個(gè)思維加工的過(guò)程，說(shuō)明學(xué)生正在理解題目?jī)?nèi)容，把題目?jī)?nèi)化為思維的起點(diǎn)。同時(shí)這些形象的圖畫(huà)又成了新的節(jié)點(diǎn)，為思維深入發(fā)展提供了有力的支撐，畫(huà)圖的過(guò)程其實(shí)就是思維發(fā)展的過(guò)程。

學(xué)生畫(huà)簡(jiǎn)筆畫(huà)，畫(huà)出的是一個(gè)個(gè)形象，表達(dá)的是一個(gè)個(gè)認(rèn)識(shí)的過(guò)程，體現(xiàn)的是一個(gè)由直觀認(rèn)知到抽象再現(xiàn)的思維加工過(guò)程。教師應(yīng)基于對(duì)整個(gè)教材體系的把握，在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中引導(dǎo)學(xué)生恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用簡(jiǎn)筆畫(huà)。長(zhǎng)此以往，學(xué)生不但能畫(huà)出清晰的圖畫(huà)，更能畫(huà)出清晰的思維。這不僅完善了學(xué)生探究性學(xué)習(xí)中記錄和表達(dá)的方式，更培養(yǎng)了學(xué)生綜合學(xué)習(xí)的能力，對(duì)他們來(lái)說(shuō)是終身受益的。

（浙江省桐鄉(xiāng)市濮院小學(xué)教育集團(tuán)翔云小學(xué) 314500）